Habiendo completado buena parte del trayecto de vuelta a la Tierra, los astronautas de la misión Artemis 2 afrontaron una anomalía técnica inesperada en las comunicaciones entre su nave Orión y la Tierra. Se perdió la señal durante una transmisión de telemetría y comunicaciones desde la nave a la Tierra.

El problema se solucionó y unas dos horas después se ejecutó un encendido de los propulsores de la Orión, que duró 9 segundos. Con esta maniobra, se consiguió un aumento de 162 centímetros por segundo en la velocidad de la nave.

Horas después, se ejecutó otro encendido, que en esta ocasión duró 8 segundos y produjo un cambio de velocidad de 128 centímetros por segundo.

Estas maniobras se realizaron con la supervisión de la tripulación.

Unas cuatro horas después del encendido de 8 segundos, y aproximadamente 20 minutos antes de alcanzar la parte más alta de la atmósfera terrestre, el módulo de mando (la cápsula que aloja a la tripulación) se separó del módulo de servicio (que básicamente almacena los consumibles que se han venido usando durante el viaje). El módulo con la tripulación prosiguió su descenso, con un plan de vuelo diseñado para llevar de modo seguro hasta el punto deseado de la superficie de la Tierra a los cuatro astronautas que componen la tripulación. El diseño de este módulo incluye un escudo para asegurar la integridad del vehículo y proteger a sus pasajeros del intenso calor generado por el roce con el aire a gran velocidad durante la reentrada a la atmósfera terrestre

El módulo de servicio, por su parte, al dejar de ser útil y no estar prevista su conservación (carece del escudo que sí tiene la cabina de la tripulación), tomó también una trayectoria descendente pero que en su caso culminó con su destrucción al ser desmenuzado y quemado por dicho roce atmosférico. Las rutas de reentrada de esta clase están planificadas para que el vehículo no sobrevuele áreas habitadas ni las rutas marítimas comunes de los barcos.

Tras la separación entre ambos módulos, una serie de maniobras aseguró que se alejasen lo suficiente uno de otro para evitar el riesgo de colisión de la cápsula tripulada con algún pedazo del módulo de servicio.

Poco antes de la reentrada, la Orión alcanzó su máxima velocidad, de unos cuarenta mil kilómetros por hora.

Cuatro minutos después de la separación entre ambos módulos, el de la tripulación se giró del modo adecuado para orientar el escudo en la dirección del inminente roce atmosférico.

Unos 16 minutos después de eso, la cápsula con los astronautas comenzó su reentrada, a unos 120 kilómetros de altitud sobre la superficie terrestre, volando a mach 35 (una velocidad 35 veces mayor que la del sonido) y a poco más de tres mil kilómetros de distancia del punto previsto para su amerizaje. El roce con la atmósfera fue reduciendo paulatinamente la velocidad de la nave.

Al poco de iniciarse esta fase particularmente dura del descenso, las comunicaciones entre la nave y la Tierra quedaron cortadas por completo y solo volvieron a ser posibles unos seis minutos después. Esto sucede siempre que una nave espacial entra en la atmósfera terrestre, ya que el calor generado por el intenso roce atmosférico provoca una acumulación de plasma alrededor del vehículo que interfiere en las transmisiones.

Tres minutos después de restablecerse las comunicaciones entre la Tierra y la nave, esta, cerca ya del punto de recogida para el amerizaje, desplazándose a casi 500 kilómetros por hora y a unos 7 kilómetros de altitud sobre la superficie marítima, desplegó su primer conjunto de paracaídas para disminuir más la velocidad en esta fase del descenso.

Apenas un par de minutos después y ya a solo un kilómetro y medio de altitud, el primer grupo de paracaídas fue soltado y se desplegó el conjunto principal, integrado por tres. La velocidad de unos 200 kilómetros por hora se fue reduciendo hasta unos 30.

A las 20:07 EDT del 10 de abril (11 de abril dependiendo de la zona horaria), unos tres minutos después de iniciarse esta última fase del descenso, la cápsula Orión amerizó con éxito en el punto previsto del océano Pacífico, frente a la costa de San Diego, California. Los tripulantes procedieron a la desconexión de sistemas de la nave que ya no se necesitaban por haber finalizado el vuelo y se prepararon para ser recogidos por el buque USS John P. Murtha, el cual estaba aproximándose ya al punto de recogida desde su posición cercana.